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IV Seminario Internacional de Ingeniería Agrícola de la Universidad Técnica de Manabí,
Portoviejo/Ecuador, 20-22/06/2007
El Papel de la Ingeniería Agrícola en el desarrollo de la Agricultura de Conservación1
Theodor Friedrich
Servicio de Cultivos y Pastos
Dirección de Producción y Protección Vegetal
FAO
Resumen
Dentro de los conceptos de una agricultura sostenible la agricultura de conservación tiene el
potencial de llevar a una nueva revolución verde. Aprovechando de las sinergias de varias
tecnologías consideradas como buenas prácticas o de carácter conservacionista la agricultura
de conservación está combinando un manejo sostenible de los recursos naturales con alta
producción agrícola y buena rentabilidad económica de la misma.
Los tres principios fundamentales de la agricultura de conservación son:
1. Perturbación mínima de suelo, idealmente labranza cero y siembra directa en forma
continua para todos cultivos de la rotación
2. Cobertura permanente del suelo con materia orgánica muerta o cultivos vivos
3. Rotación diversificada de cultivos o asociación de cultivos para cultivos perennes
Los conceptos de la agricultura de conservación reflejan procesos naturales. En la agricultura
moderna estos conceptos aparecieron más o menos en los años 40 al mismo tiempo en el reino
unido y en Japón. Pero solo con el desarrollo de máquinas que podrían sembrar en tierra no
preparada y de herbicidas totales la labranza cero comenzó a ser una opción viable para la
agricultura comercial.
Desde entonces el aporte de la ingeniería agrícola al avance de sistemas agrícolas basadas en
la siembra directa, culminando en el desarrollo de la agricultura de conservación ha sido
determinante para el éxito. Existe una gama muy amplia de equipos y tecnologías que se usa
en la agricultura de conservación y la mecanización de esta misma ha llevado a desarrollos
diferentes a la agricultura convencional. Esto refiere no solo a la tecnología de la siembra
directa, pero también al manejo de residuos y cobertura terminando con aplicaciones de la
agricultura de precisión como el tráfico controlado usando sistemas de posicionamiento
global por satélite.
El trabajo presentado va a explicar los principios de la agricultura de conservación,
demostrando las implicaciones para la mecanización agrícola y aportes de la ingeniería
agrícola al desarrollo de la agricultura de conservación, terminando en una visión futura de
posibles soluciones todavía no realizadas.
Palabras claves: Agricultura de conservación, mecanización, labranza cero, siembra directa,
tráfico controlado
1 Las declaraciones en este documento reflejan la opinión particular del autor y no necesariamente representan la
política oficial de la FAO
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Introducción a la Agricultura de Conservación
Agricultura de conservación (AC) se puede definir como un concepto para una producción
agrícola que conserva los recursos naturales mientras al mismo tiempo garantiza una
producción a un alto nivel y con buena rentabilidad económica. AC se basa en el
fortalecimiento de procesos biológicos naturales encima y debajo de la superficie del suelo.
Intervenciones como la labranza mecánica del suelo están reducidas a un mínimo absoluto
mientras otros insumos de origen orgánico o sintético están usados en su óptimo de una forma
y cantidad que no interfiera o haga daño a los procesos biológicos. La AC se caracteriza por
tres principios interrelacionados:
1. la perturbación mínima del suelo en forma continua, idealmente labranza cero
2. una cobertura permanente de la superficie del suelo con materiales orgánicos
3. una rotación diversificada de cultivos en el caso de cultivos anuales o una asociación
de plantas en cultivos perennes (FAO, 2007).
La idea de reducir la intensidad de la labranza más que nada por motivos económicos
llevando a un laboreo mínimo no es nada nuevo. Una de las primeras referencias a la labranza
cero en el contexto de la agricultura moderna es el libro “Ploughman’s Folly” (la locura del
arador) de Edgar Faulkner (Faulkner, 1945). Durante las últimas décadas el laboreo mínimo y
también la labranza cero han tenido sus altos y bajos. Fueron introducidos como técnicas
dentro del concepto de la agricultura convencional y el éxito dependía mucho de las
condiciones actuales. En general la labranza cero fue considerada como una práctica que en
algunos casos especiales podría dar éxito pero que no sería aplicable en forma generalizada.
Sin embargo, existe una evidencia creciente que la labranza cero puede ser incorporada
exitosamente en un nuevo concepto de una agricultura sostenible como la AC. El concepto de
no remover el suelo llega a ser un principio fundamental de un concepto nuevo de la
agricultura. Bajo el término agricultura de conservación este concepto está ganando más y
más atención en todo el mundo (Derpsch, 2005).
De esta forma la AC cambia completamente el concepto tradicional de la agricultura que
“cultiva la tierra” a una agricultura que “interfiere a un mínimo con la naturaleza.” Un
concepto de una agricultura en armonía con la naturaleza parecido ha sido desarrollado
también en Japon por Masanobu Fukuoka más o menos al mismo tiempo como las ideas de
Faulkner (Fukuoka, 1975). Los dos tenían en aquel entonces ideas muy parecidas al concepto
de la AC, cuando no se conocía todavía las técnicas y maquinaria para realizar estas ideas a
gran escala.
Obviamente este nuevo concepto de agricultura requiere tecnologías y maquinaria
específicamente diseñada para las necesidades y condiciones de la AC. Para lograr esto los
ingenieros tienen que conocer los parámetros y condiciones de la AC. Esto ha sido el
problema en el pasado: el desarrollo de la tecnología para la siembra directa bajo labranza
cero se hizo debajo del concepto de una agricultura convencional. Rastrojos y cobertura, por
ejemplo, fueron consideradas como problema y disturbio, no como factor importante del
sistema. Las diferencias no se refieren solamente al proceso de la siembra. Una de las labores
más importantes que se puede comparar con la preparación de la cama de siembra en la
agricultura convencional, es el manejo de los rastrojos que es parte de la cosecha. Así
diferentes operaciones y tecnologías cambian al pasar de la agricultura convencional a la AC.
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Prácticas de la Agricultura de Conservación
Son pocas las operaciones que son iguales entre la agricultura convencional y la AC, como
por ejemplo las prácticas para la aplicación de agroquímicos. En otras operaciones como la
aplicación de fertilizante o la cosecha se puede usar el mismo equipo, tal vez con pequeñas
modificaciones, pero muchas veces también en forma diferente. Y por fin hay operaciones
como la siembra o el manejo de residuos y cobertura que requieren de maquinaria específica.
De todas formas el diseño, funcionamiento y uso de la maquinaria agrícola es determinante
para el éxito de la agricultura de conservación.
Labranza
La agricultura convencional se basa en el concepto de que una buena labranza es necesaria
para crear la estructura del suelo ideal para el crecimiento de las plantas. Este concepto está
cuestionado y negado por completo en la AC. En realidad con labranza mecánica no se puede
jamás crear una estructura de suelo, solamente se puede desagregar suelo, reducir el tamaño
de los agregados y organizar agregados del mismo tamaño en estratos horizontales. Es
imposible con la labranza organizar agregados de diferentes tamaños en el suelo de forma que
se crean poros interconectados y verticales. La diferencia entre suelos convencionales y suelos
de AC es aparente en el perfil del suelo: un suelo convencionalmente labrado tiene los
clásicos horizontes A y B o C, donde el horizonte A es la capa arable que contiene todos los
nutrientes y la materia orgánica homogéneamente mezclado, mientras el subsuelo
básicamente es un material de origen mineral sin vida. La mayor parte de las raíces se
concentran en el horizonte A.
En la agricultura de conservación la capa arable, el horizonte A, desaparece. Se crea un
continuo de suelo con un gradiente de materia orgánica de muy alto nivel en la superficie
bajando con la profundidad del suelo. Un sistema de macro poros verticales muy profundos,
permite a las raíces de seguir a estos poros aprovechando un volumen mucho más alto de
suelo y así haciendo uso de nutrientes y humedad de suelo que en suelos bajo aradura quedan
fuera del alcance de las plantas. En la superficie se crea con el alto contenido de materia
orgánica un suelo con una excelente estructura estable que crea condiciones mucho mejores
para la germinación de semilla que una cama de siembra preparada artificialmente. De esta
forma hasta en la operación de la siembra se trata de perturbar el suelo al mínimo posible y no
de crear mecánicamente las condiciones físicas para la cama de siembra.
Mientras en la AC se niega el concepto de labranza periódica para estructurar el suelo, esto no
significa que se elimina cualquier tipo de labranza. Antes de comenzar con la AC es necesario
asegurarse que el suelo no tenga compactaciones y que la superficie del suelo sea plana o
tenga el perfil deseado, por ejemplo surcos y camellones o una pendiente controlada para
riego superficial. Para lograr esto hasta una aradura puede ser necesaria, solo que después ya
no se repite mas.
También en estas operaciones hace falta evitar impactos innecesarios para reducir la labranza
al mínimo posible. En muchos casos cambiando de una agricultura convencional a la AC,
sobre todo en suelos altamente compactados y degradados, es necesario subsolar para romper
las capas compactadas en el suelo. En este caso es recomendado no usar un subsolador
convencional de forma parabólica, que en suelos pesados puede llevar terrones grandes a la
superficie, que después requieren otro paso de grada para nivelar la superficie.
Preferiblemente se usa subsoladores que no tienen este efecto, como por ejemplo el
Paraplow® que solo rompe la compactación y suelta pero no remueve el suelo (Fig. 1).
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En sistemas combinados de agricultura con ganadería el pisoteo del ganado pastoreando
puede causar compactaciones superficiales. En estos casos puede ser necesario romper estas
compactaciones con un cincel durante la operación de siembra.
En climas húmedos y fríos puede ser necesario remover el suelo alrededor de la semilla para
secar y calentarlo y así acelerar la germinación. En este caso una labranza localizada en faja
puede ser recomendada.
Cuando se usa riego superficial con surcos la opción para la agricultura de conservación es de
crear camellones o camas permanentes que se mantiene para todos cultivos, incluyendo
cultivos normalmente sembrados en plano, como el arroz o trigo. En este caso es necesario
periódicamente limpiar los surcos y reformar las camas. Sin embargo, esta operación aunque
es un tipo de labranza, no remueve la zona de crecimiento de plantas, sino solo toca los
surcos.
En general en la agricultura de conservación se aplica operaciones de labranza solo en casos
excepcionales para reparar daños o situaciones muy específicas con intervenciones
localizadas, pero de ninguna forma se trata de periódicamente crear una estructura de suelo
con herramienta mecánica. En muchos casos, como por ejemplo en caso de compactaciones,
se puede encontrar soluciones biológicas como cultivos que con sus raíces rompen las
compactaciones (Vallejos et el., 2001).
Con excepción del subsolado se puede hacer todas las operaciones de labranza descrita tanto
con la fuerza manual, tracción animal o tracción motriz de tractor. Existen subsoladores para
tracción animal, pero esto son más bien cinceles que solo permiten una labranza muy
superficial. Un subsolado en el sentido que alcanza mayores profundidades que la capa arable
solo es posible con el tractor.
Siembra
Las diferencias más pronunciadas entre la agricultura convencional y de conservación se
encuentran en las operaciones de siembra y los equipos usados para esto. En la agricultura
convencional uno de los objetivos más importantes para la labranza del suelo es la
preparación de la cama de siembra, que idealmente está limpia, sin trazas de residuos de
plantas y con una estructura igual o más fina que el tamaño de la semilla. Sembradoras
convencionales cuentan con estas condiciones y muchas veces no pueden lograr una buena
deposición de la semilla en condiciones diferentes a estas.
En cambio en sistemas de labranza cero, como en la agricultura de conservación, la
sembradora tiene que depositar la semilla en un suelo no preparado, no nivelado y cubierto
con rastrojos o plantas. Estas condiciones requieren un diseño especial sobre todo de los abre
surcos y de la suspensión de la misma como también un peso y una estabilidad más alta de la
sembradora. Los otros componentes técnicos de las sembradoras para dosificación y manejo
de semillas y fertilizante son iguales a sembradoras tradicionales.
Para las llamadas sembradoras directas, aptas para sembrar en condiciones de labranza cero,
existen dos conceptos fundamentales para el diseño de los abre surcos: los de perturbación
máxima de suelo y los de perturbación mínima de suelo. Sembradoras del primer tipo de
perturbación máxima de suelo siguen al concepto de la agricultura convencional. El objetivo
de estas máquinas es reducir las operaciones de labranza a la operación de siembra y crear al
menos en el surco para la semilla unas condiciones comparables a una cama de siembra
convencional. Sembradoras de esta categoría usan herramientas con un movimiento agresivo
de suelo, tales como cinceles o azadas con rejas de alas anchas, discos sencillos o
herramientas propulsadas por la toma de fuerza. Aplican de esta forma una labranza mínima o
de conservación a lo ancho del equipo o en fajas limitadas al surco. De esta forma no califican
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realmente para el concepto de la agricultura de conservación porque remueven mucho suelo
con todas las desventajas que esto trae, tales como pérdida de humedad y estructura,
estimulación de crecimiento de malezas en el surco y consumo más alto de energía (Fig. 2).
Bajo el concepto de la agricultura de conservación la situación ideal sería colocar la semilla
en el suelo no disturbado que mantiene toda su capilaridad natural. De esta forma se puede
reducir las pérdidas de agua hasta en el momento de la siembra, facilitando la germinación de
la semilla (Baker et al., 2007). Las ventajas de esta siembra con perturbación mínima del
suelo son una mejor conservación de la humedad de suelo, menos germinación de malezas en
el surco y menor demanda de potencia de tractor resultando en ahorro de combustible. En el
caso ideal no se ve suelo descubierto después de la siembra y no se puede ver el surco recién
sembrado (Fig. 3). Las herramientas usadas de abre surcos para este tipo de sembradoras son
normalmente discos dobles o en el caso ideal el abre surcos llamado cross-slot® (ranura
cruzada). También cinceles pueden ser usados con mínima perturbación de suelo si están
específicamente diseñados con este objetivo (Primary Sales, 2007). Sin embargo, los cinceles
siempre remueven más suelo que los discos dobles o los cross-slot®.
Aparte de la perturbación de suelo existen otros criterios importantes para la selección del tipo
de abre surcos. Los tipos más conocidos de abre surcos para la siembra directa son cinceles
con punta angosta, t-invertida, o de reja de ala, inyectores tipo estrella, discos sencillos, discos
dobles y el cross-slot® (Murray et al., 2006). Tradicionalmente se ha considerado los cinceles
más apropiados para suelos duros y condiciones secas. Cinceles requieren menos peso que
discos para entrar al suelo y por lo tanto son preferidos en equipos livianos y sembradoras de
tracción animal. Cinceles son sencillos, más baratos que discos pero al mismo tiempo sufren
más desgaste y requieren más fuerza de tracción que discos (Baker et al. 2007). Normalmente
los cinceles en sembradoras de tracción animal vienen en combinaciones con discos dobles.
Abre surcos de cinceles no tienen una buena capacidad para el manejo de rastrojos. Por lo
tanto en situaciones con muchos rastrojos cinceles requieren de un disco de corte para evitar
que los rastrojos se atasquen en el cincel.
Entre los abre surcos más populares son los discos dobles, que por su característica de mínima
perturbación de suelo están también entrando en áreas dominadas hasta ahora por cinceles.
Los discos dobles tienen una buena versatilidad para diferentes condiciones de suelo y una
buena capacidad para manejar rastrojos. La mayor desventaja de los discos dobles es el
peligro de clavar rastrojos dentro del surco y las fuerzas altas necesarias para penetrar al
suelo. Esta característica ha creado la imagen de que las sembradoras para la siembra directa
tienen que ser muy pesadas. Sin embargo, con diferentes diseños de los discos dobles se
puede mejorar la capacidad de corte de los mismos y la penetración al suelo. Esto se logra
usando dos discos de tamaño diferente montados con un desfase. De esta forma un disco
penetra y corta, mientras el otro mas pequeño abre el surco (Baker et al., 2007). Este tipo de
disco doble es muy común en Brasil y Argentina por su buena capacidad de cortar residuos y
su buena capacidad de penetrar en el suelo. Con este tipo de abre surcos ha sido posible
construir sembradoras livianas para la siembra directa que sirven para tracción animal, uso
con micro tractor o con tractores pequeños inferiores a 40 CV montadas en la hidráulica de
tres puntos (Fig. 4).
Uno de los abre surcos con mejores características, tanto en términos de perturbación mínima
de suelo, capacidad de manejo de residuos, deposición de semilla y capacidad de penetración
al suelo es el diseño de ranura cruzada o bio-cuchilla (cross-slot®) (Fig. 5). Mientras bajo
condiciones de siembra no óptimas en sistemas de cero labranza otros abre surcos son causa
de una germinación lenta e incompleta, la germinación con este tipo de abre surco es mucho
mas segura porque la semilla está depositada en un suelo prácticamente no alterado (Baker et
al., 2007).
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El parámetro de siembra que probablemente más influye sobre una emergencia completa y
uniforme de la semilla es la profundidad de siembra. Esta tiene que ser uniforme con una
variación mínima entre diferentes semillas. En la agricultura convencional con una cama de
siembra suelta la sembradora misma puede hacer el último nivelado fino. De esta forma se
encuentra sembradoras sencillas y baratas con los abre surcos montados en forma fija en el
marco de la sembradora. En la siembra directa en suelo no labrado este tipo de sembradoras
con abre surcos fijos resulta en diferencias de profundidad de siembra fuera de lo deseable. En
vista que el suelo en sistemas de labranza cero es firme y no se nivela con un pase de la
sembradora, es muy importante de que cada abre surco sea suspendido en forma
independiente con su control de profundidad montado directamente en el abre surco y lo más
cercano al punto de siembra. En ensayos de campo en Kazajstán en condiciones de campos
grandes y planos, sembradoras con abre surcos suspendidos independientemente depositaron
el 90% de la semilla dentro de un rango de profundidad de ± 1 cm mientras sembradoras con
abre surcos rígidos solo depositaron el 67% de la semilla dentro de este rango, resultando en
mayor variabilidad de la profundidad de siembra y por lo tanto en la emergencia dispareja de
las plantas (Matushkov, 2003).
La disponibilidad de la tecnología para la siembra directa es un factor determinante para la
adopción de la agricultura de conservación. Por cierto no es suficiente tener una sembradora
de labranza cero para aplicar la AC, pero sin esta sembradora es imposible adoptar el sistema.
Sembradoras para siembra directa en labranza cero son mucho más caras que sembradoras
convencionales y muchas veces no están al alcance del agricultor que quiere adoptar la AC.
Por lo tanto en muchos casos talleres mecánicos o los mismos agricultores han convertido sus
sembradoras viejas en sembradoras para la siembra directa (Schiffman, 1999). Esta opción
depende de las características de las sembradoras existentes pero puede ser una manera válida
de entrar al sistema de AC hasta que se desarrolle una oferta comercial de equipos para la
siembra directa al alcance del productor.
Manejo de malezas, cultivos de cobertura y rastrojos
El manejo de malezas, cultivos de cobertura y rastrojos es otra operación importante y
especial de la AC. Un elemento común sobre todo para el manejo de la maleza es, como en la
agricultura convencional, el uso de desecantes y herbicidas. Esto requiere, igual a la
agricultura convencional, equipos para la aspersión de los productos, que requieren atención
especial y conocimientos específicos por parte de los usuarios y operadores. El tema de la
aplicación segura de plaguicidas es otro tema complejo y especializado y no será tratado a
fondo en este documento. Sin embargo, la calidad de la aplicación y el uso correcto de los
equipos de aspersión pueden ser decisivos para éxito o falla de la AC y pueden determinar si
la agricultura se hace en armonía con el medio ambiente o no. Alternativas muy sencillas y de
simple uso para la aplicación sobre todo de herbicidas totales como el glifosato son
aplicadores de mecha que existen tanto para uso manual, como para tracción animal o motriz.
Aparte del manejo químico de malezas y coberturas existen dentro de la AC otras opciones
no-químicas que no tienen menos importancia (Labrada, 2006). El primer aspecto es el
objetivo del manejo de malezas: no todas malezas son dañinas y no a todo tiempo. Entonces
en la AC no se erradica malezas a todo costo, sino se controla malezas solo en cuanto hagan
daño al cultivo.
Una alternativa no-química para el manejo de malezas es una rotación diversificada de
cultivos con una estrategia de manejo a largo plazo. Se trata de evitar que malezas se
propaguen, por ejemplo cortando las malezas anuales en la floración antes de madurar
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semilla. Esto se puede hacer con cualquier implemento que corte o pique sin necesidad de
cultivar (Friedrich 2005).
El elemento probablemente más importante para el manejo de malezas en la AC es el mismo
manejo de la cobertura, sea viva o muerta, a través de supresión y efectos alelopáticos. La
herramienta clave para este tipo de manejo de cobertura es el rollo cuchillo que aplasta plantas
o rastrojos, y los quiebra sin cortar (Fig. 6). Probablemente es la herramienta más significativa
de la AC (Derpsch 2002). Se aplica el rollo cuchillo mejor en un cultivo de cobertura
uniforme al momento de floración para leguminosas y crucíferas y en el estado de grano
lechoso en caso de gramíneas. Tratado de esta forma las plantas pueden morir sin rebrotar y
en algunos casos especiales sin necesidad de uso de químicos formando una alfombra de
cobertura que suprime el crecimiento de malezas por lo menos hasta el cierre del cultivo
(Baker et al., 2007).
En la AC es muy importante que la cobertura de suelo, normalmente formada de rastrojos, se
mantenga mas tiempo posible para proteger el suelo y para jugar su papel en el control de
malezas. Por lo tanto es importante que los rastrojos sean uniformemente distribuidos sin
dejar huecos ni amontonarse, pero no es necesario picarlos. Rastrojos como la paja sin picar
se mantienen por mucho más tiempo antes que desaparezcan por descomposición. Además se
ahora energía simplemente distribuyendo y no picando los rastrojos en la cosecha del cultivo.
Para cosechadoras combinadas existen, igual a las picadoras montadas, opciones de
distribuidores de paja que son sencillos y pueden ser construidos hasta por los mismos
agricultores (Fig. 7).
El manejo de residuos en la AC se puede comparar con la preparación de la cama de siembra
en la agricultura convencional. De esta forma ya durante la cosecha se determina la facilidad
de hacer la siembra, que en la AC puede seguir a pocos minutos de la cosecha. Factores que
tienen impacto sobre la siembra son la distribución pareja de los rastrojos, si son picados o no
o si al extremo están todavía en pie y anclados con sus raíces en el suelo. Este último se logra,
por ejemplo, usando en cultivos de granos un cabezal desgranador para la cosechadora en vez
del cabezal convencional con cuchilla (Fig. 8). Para cualquier sembradora directa es muy fácil
sembrar en un cultivo todavía parado en pie. Después de la siembra se aplica un rodillo para
aplastar la paja y lograr el efecto de cobertura. En otros casos, como en cultivos de irrigación
superficial o con cultivos intercalados que vienen sembrados antes de la cosecha del cultivo
anterior, puede ser beneficioso cortar el cultivo, por ejemplo un trigo o arroz, tan alto como
posible sin perder granos, para dejar una buena parte del rastrojo todavía en pie.
Para controlar malezas entre surcos durante el cultivo no es recomendable usar azadas o
cultivadores en la AC. Cualquier movimiento de suelo altera la estructura superficial, estimula
germinación de malezas y daña la cobertura del suelo. Para estos casos es mejor buscar
formas de lograr la supresión de las malezas a través de la cobertura, usar métodos mecánicos
que no remueven suelo, como desbrozadotas, chapodadotas o machetes, o aplicadoras de
herbicida con boquillas cubiertas o de mecha para uso entre surcos.
De esta forma el manejo de cobertura, sea de malezas, cultivos o rastrojos en la AC requiere
de equipos especiales y de técnicas diferentes a la agricultura convencional.
Sistemas y rotaciones de cultivos
En la agricultura de conservación se trata de no mover el suelo durante ninguna fase de la
rotación de cultivos. La razón por esto no es solo el ahorro en tiempo y combustible, sino
también el daño que se crea a la estructura de suelo establecida en condiciones de labranza
cero permanente. Por lo tanto es importante que todos los cultivos de la rotación crezcan
sobre el mismo perfil de suelo, sea en plano, sobre camellones o en surcos. Esto tiene
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importancia sobre todo en sistemas de irrigación que usan riego superficial en surcos. En este
caso no solo los cultivos de hileras como el maíz o algodón vienen sembrados sobre
camellones, sino también cereales como el trigo y hasta el arroz de riego. Se mantiene los
surcos y camellones permanentes y solo reforma los surcos dependiendo de la textura del
suelo una o dos veces al año, sin hacer ninguna otra operación de labranza. Al inicio
obviamente hace falta crear esta estructura de camellones y surcos que requiere una labranza
completa.
Si se usa equipos mecanizados bajo estas condiciones, sea de tracción animal o de tractor, es
necesario de que todos los equipos usados en la finca tengan el mismo ancho y espaciamiento
de ruedas para poder trabajar sobre los camellones. Sembradoras necesitan tener suficiente
flexibilidad en la suspensión de las líneas de siembra para trabajar encima del camellón
cuando las ruedas de soporte caminan en los surcos. Existen sembradoras especiales para
siembra en camellón que crean surcos y camellones en un pase con la siembra. Estas muchas
veces tienen los abre surcos rígidos porque el formador del camellón sirve de control de
profundidad de siembra (Fig. 9). Desafortunadamente este tipo de sembradora tiene muchos
problemas con el manejo de residuos en sistemas de labranza cero permanente. Por su mejor
capacidad de manejo de residuos también en este caso las sembradoras dedicadas a la siembra
directa son mejores (Fig. 10). La reformación del surco se puede hacer en una operación
separada después de la siembra o también en un solo pase de máquina con surcadores
montados en la sembradora.
Compactación de Suelo
Un problema discutido mucho en sistemas de labranza cero permanente es el asunto de
compactaciones de suelo. El suelo en la AC tiene una estructura más estable y la matriz del
suelo normalmente tiene una densidad aparente mayor al suelo labrado. Con esto la capacidad
de carga de suelos en la AC es mejor y la susceptibilidad a compactaciones inferior a los
suelos labrados.
Sin embargo, esto tiene sus limites, que sobre todo en sistemas mecanizados con maquinas de
gran potencia y peso y en climas húmedos muy fácilmente están alcanzados. Al otro lado es
de suma importancia que en la AC se evita la creación de cualquier impresión o trocha
superficial creada por tráfico en el campo, o de una compactación dentro del suelo porque no
hay forma fácil de des-compactar o de renivelar estos daños sin crear otros daños más graves
a la estructura del suelo.
La solución técnica comúnmente usada es aumentar el área de contacto de la llanta para
reducir la presión, usando llantas anchas, doble llantas, llantas de flotación u orugas de hule.
Algunos tractores o máquinas agrícolas autopropulsadas también tienen las llantas
distribuidas de tal forma que el peso total de la máquina esté distribuido uniformemente sobre
todo el ancho de trabajo. Así se evita impresiones o trochas superficiales. Sin embargo, con
los pesos altos de algunas máquinas no se puede evitar a largo plazo compactaciones de suelo
que se acumulan con el tiempo a alta profundidad.
La respuesta obvia a este problema es el tráfico controlado. Este es un sistema de carriles
permanentes donde todo el tráfico siempre pasa, mientras el área de crecimiento de plantas no
esté tocada jamás por llantas o cualquier tipo de tráfico. En sistemas de surcos y camellones
permanentes este sistema se presta en forma automática con el tráfico siempre concentrándose
exclusivamente en los surcos y nunca encima de la cama. Esto no requiere ninguna tecnología
avanzada sino solamente un poco de disciplina por el lado del operador y los anchos de todo
equipo en la finca estandarizados. Pero igual se puede introducir en cultivos en plano. Cuando
es difícil de encontrar exactamente los carriles anteriores existen tecnologías modernas para
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facilitar esto, como por ejemplo sistemas de guía con posicionamiento global por satélite
(GPS). Obviamente se trata de minimizar la pérdida de área usada por los carriles
permanentes a valores no encima del 10-15% del área total. Sin embargo, el incremento de
rendimientos en el área de cultivo nunca compactado compensa por el área perdido.
Resultados de campo demuestran que con una perdida del 15% del área por tráfico los
rendimientos totales se mantienen (Kerr, 2001). Sistemas de tráfico controlado todavía no son
muy comunes y en sistemas de agricultura convencional el esfuerzo adicional no parece atraer
muchos agricultores. Sin embargo, en sistemas mecanizados de AC en la combinación con
labranza cero permanente tienen aún más justificación (Gaffney y Wilson, 2003).
En climas húmedos y para ciertas operaciones, como el control de plagas o la cosecha cuando
máquinas muy pesadas a veces tienen que entrar al campo por consideraciones diferentes de
la protección del suelo el trafico controlado es la respuesta para hacerlos compatibles con la
AC. Los carriles permanentes con el tiempo se compactan mucho que facilita el trafico en
suelo mojado. Para mantener el área de estos carriles debajo del 15% del área total es
necesario usar un ancho de carril entre 2 y 3 metros. Más de tres metros es difícil por los
reglamentos de tráfico vigentes en muchos países. Contrario a los conceptos tradicionales de
distribuir carga a una superficie mayor, se usa en el sistema de tráfico controlado las llantas
más angostas posibles, de ninguna forma mayor de 50 cm de ancho. Pesos excesivos de
algunas máquinas, como las cosechadoras combinadas, que no se puede soportar con llantas
de este ancho, pueden ser apoyados sobre orugas de hule. En vez de distribuir el peso a lo
ancho, como con llantas de flotación, las orugas lo distribuyen a lo largo del carril. Esto
requiere algunos cambios en la máquina existente pero no es imposible con la tecnología
existente hoy por hoy (Fig. 8, Fig. 11).
Cosecha
En la AC la cosecha determina la facilidad de siembra. Una parte de los aspectos de la
cosecha en relación al manejo de rastrojos ya se ha discutido anteriormente.
Problemas especiales crean cultivos cuando las partes cosechables son raíces o tubérculos que
normalmente se encuentran en el suelo. Para algunos de estos cultivos existen tecnologías que
arrancan las plantas sin mayor remoción de suelo. A veces se usa también cuchillas para
aflojar el suelo y facilitar la operación de arranque. Tecnologías de este tipo existen para
cultivos de hortalizas como zanahoria o cebolla, pero también para el maní, la remolacha de
azúcar o la yuca. El beneficio de cultivar este tipo de cultivos en suelos sin labranza es que las
raíces o tubérculos son más regulares y tienen menos suelo pegado por la mejor estructura del
mismo.
Mayores problemas existen en cultivos como la papa, o el mismo maní o yuca cuando se usa
cosechadoras con cadenas que alteran la estructura de suelo completamente y dañan a los
logros alcanzados con la labranza cero.
Por esta razón en la AC hace falta reforzar el uso de tecnologías de cosecha que menos
impacto tienen sobre el suelo, en los casos donde esto es posible. Esto puede también
significar otros nuevos desarrollos de maquinaria. En otros casos, como por ejemplo la papa,
hay que buscar formas de reducir el daño al máximo posible o de cambiar la forma de cultivar
completamente. Para la papa existen experiencias, aunque a pequeña escala y todavía no
mecanizadas, de cultivar la papa encima del suelo bajo una cobertura de paja o plástico negro,
dependiendo del clima. Otra opción para la papa es sembrar cultivos de cobertura antes de la
siembra y antes de la cosecha para por lo menos tener una cobertura de suelo en el tiempo
cuando la papa mismo no protege el suelo antes del cierre del cultivo y antes y después de la
cosecha.
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Entendiendo la importancia de no alterar la estructura de suelo en la AC tiene que inducir para
estos cultivos un proceso de desarrollo de nuevas tecnologías. Esto sobre todo será un reto
para la industria de maquinaria agrícola.
Implicaciones de la Agricultura de Conservación para la Ingeniería Agrícola
La ingeniería agrícola es realmente uno de los factores determinantes para el éxito de la AC
hasta ahora y lo será para el futuro desarrollo. Mientras los conceptos científicos fueron ya
conocidos en los años 40 del siglo pasado, la adopción de la AC solo aceleró fin de los años
80 y sobre todo en los años 90 del siglo pasado. Una de las razones para esto fue el desarrollo
de maquinaria especializada para la AC. Todavía hacen falta nueva tecnologías, como para la
cosecha de raíces y tubérculos o para introducción amplia del tráfico controlado para todo tipo
de maquina.
Sin embargo, actualmente en algunos países la misma industria de maquinaria agrícola está
parando la adopción de la AC. Un beneficio de la AC es la reducción del tiempo y labor
ocupado en el campo. Esto es sobre todo importante donde mano de obra para la agricultura
es escasa, por ejemplo en muchos países Africanos por el problema de SIDA.
Para la agricultura mecanizada este mismo ahorro significa una reducción del consumo de
combustible de hasta 60%. Al mismo tiempo la necesidad de tractores se reduce en 50% con
respecto al número y en 20-40% con respecto a la potencia (Doets et al., 2000). Estos valores
fueron confirmados por experiencias prácticas en Kazajstán, donde la introducción de la CA
llevó a una reducción del 50% del número de tractores y de 30% del caballaje de los mismos
(Bistayev, 2002). Al mismo tiempo la vida útil de los tractores puede extenderse al triple de
cuando están usados para labranza. Todo esto es atractivo para el agricultor, pero no
necesariamente para fabricantes de tractores.
En el Cono Sur de Latinoamérica, sobre todo en Brasil y Argentina, la AC ha avanzada
mucho, en partes promovida por el mismo sector de la industria de maquinaria agrícola. Los
abre-surcos fueron mejorados para reducir la remoción de suelo y los requerimientos de peso
y fuerza de tracción, mientras al mismo tiempo se mejoró la capacidad de manejar cobertura.
Gran parte de la industria de maquinaria agrícola en estos países se ha especializado en la AC
y ha tomado el liderazgo tecnológico en el mundo en maquinaria para AC (Derpsch 2002).
Algunos de los fabricantes prestan servicios de extensión agronómica en AC juntos con la
venta de su maquinaria. Como consecuencia la AC en esta parte del mundo tiene tazas de
crecimiento exponenciales.
En otros países la industria de maquinaria no está activamente promoviendo la AC. Al
máximo promueve la labranza de conservación, la cual vende con sus beneficios ecológicos
sin mencionar que existen otros componentes más para hacer la AC completa. Con este
concepto el ahorro de maquinaria no es tan significativo como en la AC, al contrario puede
llegar al punto donde la inversión en maquinaria puede ser mayor por la necesidad de
mantener el equipo de agricultura convencional (Gogerty 1995). Estos países están
caracterizados por un fuerte sector de fabricantes de tractores que tienen mucha influencia,
como en el caso de los Estados Unidos o Europa. Como consecuencia la AC en estos países
hasta ahora solo alcanza niveles marginales, o, como en el caso de los Estados Unidos, no
sigue creciendo sino ha llegado a un nivel muy bajo de saturación de mercado (Derpsch
2001).
IV Seminario Internacional de Ingeniería Agrícola de la Universidad Técnica de Manabí,
Portoviejo/Ecuador, 20-22/06/2007
Conclusiones
La ingeniería agrícola juega un papel sumamente importante para el desarrollo y la adopción
de la Agricultura de Conservación. Ha estado uno de los factores más importantes para el
éxito de la AC en muchas partes del mundo. Al otro lado la AC como concepto integral de
una nueva forma de agricultura sostenible trae nuevos retos y requiere del apoyo de la
ingeniería agrícola para desarrollar nuevas tecnologías para cosecha y manejo de cultivos.
Regiones donde esto ha sido reconocido por la industria de maquinaria agrícola alcanzan tazas
de crecimiento exponenciales de la agricultura de conservación con beneficios para los
agricultores, el público común, el medio ambiente y los mismos fabricantes de maquinaria.
Sin embargo, en regiones con una industria de maquinaria más conservadora pegada a la
tecnología convencional la adopción de la AC no avanza porque esta actitud conservadora de
la industria está complementada por la misma actitud conservadora de los agricultores y
científicos que tienen miedo al cambio.
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IV Seminario Internacional de Ingeniería Agrícola de la Universidad Técnica de Manabí,
Portoviejo/Ecuador, 20-22/06/2007
Figuras:
Figura 1: Subsolado con mínima remoción de suelo con un paraplow®
Figura 2: Siembra directa con sembradora de cincel con reja de alas causando movimiento
considerable de suelo
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Figura 3: Siembra invisible con perturbación mínima de suelo
Figura 4: Sembradora para siembra directa montada en un tractor de 40 CV
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Figura 5: Abre surco de ranura cruzada o bio-cuchilla (cross-slot®)
Fig. 6: Rollo cuchillo montado en un tractor trabajando en un cultivo de cobertura
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Fig. 7: Distribuidor de paja detrás de una cosechadora combinada
Fig. 8: Cosechadora combinada con cabezal desgranador y orugas de hule cosechando arroz
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Fig. 9: Sembradora para cultivos en camellones
Fig. 10: Siembra con una sembradora de siembra directa sobre camellones permanentes sembrando en
rastrojo de algodón
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Fig. 11: Tractor con orugas de hule a 3 metros de ancho con antena de SPG para tráfico controlado